基于C805 1 F02 1的双通道轴角测量实验装置的设计
1．2 关键电路设计
1．2．1 激磁信号产生及调理电路设计
通过查正弦函数表的方法，经过D／A转换成模拟量而输出正弦波。其波形的频率可以通过改变定时器的初值，即改变查表输出的时间来控制。采用n位D／A转换器产生幅度为0～2n的m点正弦信号，其函数表可通过如下公式计算：
D／A输入=sin(2πj／m)×2n-1+2n-1 j=0，1，2…2m
本设计采用C8051F021的12位D／A转换器产生16点正弦信号，利用如下公式计算：
D／A输入=sin(2πj／16)×2048+2048 j=0，1，2…32
可计算得到的16项16位二进制数结果，以32个8位二进制数的形式存放在code段(ROM中)具有32项的一维数组SINE_TABLE[32]中，每2项合成一个16位数，取低12位送D／A转换器进行D／A转换。
设系统振荡频率为f0，要产生频率为-厂的正弦信号，n位定时器的初值可按如下公式计算：
初值=2n-f0／12×1／100Hz×1／n
本设计中，C8051F021的系统振荡频率f0=22．11840O MHz，n=16，产生10kHz正弦信号时定时器初值应设置为：
216-22．118400MHz／12×1／100Hz×1／16=64384
DAC0输出的是0～2．4V的正极性正弦信号，为驱动旋转变压器，需要双极性的激磁电压，且2．4V的电压幅度不足以使旋转变压器产生较大的感应电压，因此，需对DAC0输出信号进行调理，调理电路如图2所示，采用集成运放LM324N作为放大器，为便于调节，达到合适的电压增益，使用量程为100kΩ的可变电阻R3，改变R3阻值可适应不同增益要求。电容C3为隔直电容，C1用于滤去高频噪声。后级放大电路采用乙类双电源互补对称功率放大电路。C4、C5为去耦电容，二极管D1、D2用于克服交越失真。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/195578.htm
1．2．2 输入调理电路设计及A／D转换模块
C8051F021芯片内有一个完全由CIP-51通过特殊功能寄存器控制的片内12位SAR ADC(ADC0)，一个9通道输入多路选择开关和可编程增益放大器。9个有一个输入通道被连到内部温度传感器，其他8个通道接外部输入且每一对都可被配置为两个单端输入或一个差分输入。
旋转变压器输出正弦和余弦两路信号，因此，双通道旋转变压器将输出四路信号。本设计中采用单端输入方式，将AIN0．0-AIN0．3四个端口作为单端输入口。ADC0的工作电压选择为0～2．4V，而旋转变压器输出的是双极性电压，因此，需对其调理，使其成为范围为0～2．4V的正极性电压信号，以满足ADC采样要求。调理电路如图3所示。运放U2输出一个负极性稳定电压，输入信号与之叠加后变为负极性信号，经运放U1反相放大调理至0～2．4V。二极管D1和D2为稳压二极管。
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